"Биология", Захаров В.Б., Сивоглазов В.И., Мамонтов С.Г., Агафонов И.Б.
Селекция — наука и практическая работа по созданию сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку свойствами. Для этого селекционеры используют наследственные различия организмов, отбирают подходящие особи и скрещивают их. Признак считают ценным, если он помогает, например, получать больше урожая или продукции. Новую форму проверяют по потомству: так выясняют, передаётся ли полезное свойство. Результат селекции зависит от того, насколько точно выбрана цель и правильно подобраны методы.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Селекция — наука и практическая деятельность по созданию и улучшению сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Иными словами, она помогает получать организмы с признаками, которые нужны человеку. Селекционеру важно заранее определить цель: от неё зависит выбор материала и способов работы.
Сорт — группа культурных растений с наследственно закреплёнными хозяйственно ценными признаками. Такие растения сохраняют особенности при размножении, поэтому их можно выращивать для получения урожая с нужными свойствами. Например, ценными могут быть крупные плоды или высокая урожайность.
Порода — группа домашних животных с общими наследственными признаками, сформированная человеком. К одной породе относят животных, которые устойчиво передают потомству важные для хозяйства особенности. Это позволяет разводить животных, подходящих для определённой цели.
Штамм — культура микроорганизмов с определёнными наследственными свойствами. Его получают и поддерживают, чтобы использовать полезные особенности микроорганизмов. Например, свойства штамма могут иметь значение при производстве нужных человеку веществ.
Селекционную работу начинают с определения признаков, которые требуется получить или улучшить. Цель задаёт направление всей работы: для получения крупных плодов понадобятся растения, различающиеся по размеру плодов, а для улучшения продуктивности животных — особи, отличающиеся по этому показателю. Если не определить задачу заранее, будет непонятно, какие организмы выбирать и по каким признакам сравнивать.
Отбирать можно только из имеющегося разнообразия. Наследственная изменчивость возникает, в частности, из-за мутаций — изменений генетического материала — и сочетания генов при половом размножении. Благодаря этому особи одного вида могут отличаться, а часть различий передаётся потомству. Если бы наследственных различий не было, селекционер не смог бы выбрать вариант с нужным свойством и закрепить его.
Искусственный отбор означает, что человек оставляет для размножения особей с желательными признаками. Их потомство снова оценивают и выбирают наиболее подходящих представителей. Повторение отбора помогает постепенно увеличить долю нужного признака в группе. Однако само наличие признака у одной особи ещё не доказывает, что он будет передан: это проверяют по потомству.
Гибридизация — скрещивание организмов, различающихся наследственными особенностями. Так можно объединить полезные свойства разных форм, например получить потомство от растений с крупными плодами и устойчивостью к неблагоприятным условиям. При близкородственном скрещивании родственные организмы скрещивают, чтобы закрепить признаки; при этом селекционеру нужно следить за результатом. Если скрещивают неродственные линии, у гибридов может возникнуть гетерозис — повышенная жизнеспособность или продуктивность.
Приёмы селекции зависят от того, как размножается организм и как можно оценить его свойства. У растений используют массовый отбор, то есть выбирают сразу группу подходящих растений, а также проводят скрещивания. У животных обычно нельзя получить так много потомков, как у растений, поэтому учитывают происхождение особи и оценивают признаки её потомства. Различия методов нужны, чтобы отбор и проверка подходили к особенностям конкретного организма.
| Метод | В чём заключается | Применение у растений | Применение у животных |
|---|---|---|---|
| Искусственный отбор | Выбор особей с желательными признаками для дальнейшего размножения. | Отбирают отдельные растения или целую группу по нужным признакам. | Оставляют для размножения животных с ценными качествами. |
| Гибридизация | Скрещивание организмов, чтобы соединить их наследственные особенности. | Скрещивают растения, различающиеся полезными признаками. | Скрещивают животных с подходящими особенностями и оценивают потомство. |
| Близкородственное скрещивание | Скрещивание родственных организмов для закрепления признаков. | Используют при работе с родственными растительными формами. | Применяют для закрепления нужных наследственных особенностей. |
| Скрещивание неродственных линий и гетерозис | Скрещивание неродственных линий, при котором гибриды могут превзойти родителей по жизнеспособности или продуктивности. | Получают гибриды первого поколения с повышенной продуктивностью. | Могут использовать гибридов с повышенной жизнеспособностью или продуктивностью. |
Сначала определите, какого результата нужно достичь, а затем найдите в таблице подходящий метод. Отдельно проверьте, как его применяют у растений и животных: способы работы зависят от их размножения. Если признак должен закрепиться, учитывайте необходимость проверить потомство.
Задача 1. У растений обнаружены различия по размеру плодов. Нужно получить сорт с крупными плодами. Начните с того, что сравните растения по нужному признаку: выбирать следует не просто самые сильные экземпляры, а именно те, у которых крупнее плоды. Затем выясните, передаётся ли эта особенность потомству.
Ответ. Нужно выбрать растения с крупными плодами, размножить их и проверить потомство. Если признак сохраняется, отбор подходящих растений продолжают для получения сорта.
Задача 2. Две линии растений обладают разными полезными признаками. Требуется получить потомство, которое сочетает оба свойства. Одного отбора внутри каждой линии недостаточно, потому что нужные особенности находятся у разных растений. Поэтому линии скрещивают, а затем оценивают получившиеся гибриды.
Ответ. Примените гибридизацию, а после скрещивания проверьте, сочетают ли гибриды оба свойства. Оценка потомства покажет, передаются ли признаки следующим поколениям.
Задача 3. При скрещивании двух неродственных линий гибриды оказались продуктивнее родительских организмов. Нужно назвать явление и объяснить его значение для селекции. Сравните именно гибридов первого поколения с исходными родительскими формами. Повышенная продуктивность в таком сравнении указывает на гетерозис.
Ответ. Это гетерозис. В селекции используют гибриды первого поколения, если их повышенная продуктивность или жизнеспособность полезна человеку.
Считать, что селекция сводится только к отбору, — ошибка: одни подходящие формы можно отбирать, но новые сочетания признаков получают также скрещиванием. Её допускают, потому что отбор заметен и понятен, а гибридизация кажется лишь дополнительным действием. Проверьте себя: если признаки находятся у разных организмов, подумайте, поможет ли их скрещивание соединить эти особенности.
Путать сорт и породу — значит неверно называть селекционные группы. Слова иногда смешивают, поскольку оба термина обозначают группы организмов с общими наследственными признаками. Проверка простая: сорт относится к культурным растениям, порода — к домашним животным.
Полагать, что признак отдельной особи обязательно наследуется, нельзя: на него могут влиять условия, а его передача потомству требует проверки. Ошибка возникает, когда наблюдение за одним организмом принимают за доказательство наследственности. Сравните потомков с исходной особью: повторение признака у потомства подтверждает, что он передаётся.
Считать гетерозис постоянным свойством всех поколений гибридов — неверно. Его особенно учитывают у гибридов первого поколения, а дальше выраженность эффекта может снизиться. Чтобы проверить себя, уточните, какое поколение сравнивают с родительскими организмами, и не переносите результат первого поколения автоматически на все последующие.
Для понимания селекции нужны знания о наследственности и изменчивости: они объясняют, почему признаки передаются и откуда возникают различия между организмами. Мутации и половое размножение помогают понять появление наследственных вариантов, а знание размножения — выбор методов отбора и скрещивания. Селекция связана с генетикой и биотехнологией, где изучают наследственные свойства организмов и способы их использования. Эти знания также применяют, чтобы повышать продуктивность сельского хозяйства.
Чем селекция отличается от искусственного отбора?
Селекция — это вся работа по созданию и улучшению сортов, пород и штаммов. Искусственный отбор — один из её методов: селекционер выбирает организмы с нужными признаками и оставляет их для размножения.
Почему для селекции необходима наследственная изменчивость?
Она создаёт различия, среди которых можно найти полезные для человека варианты. Если признак наследуется, он может передаваться потомству и закрепляться в дальнейшей работе.
Чем сорт отличается от породы?
Сорт — группа культурных растений с наследственно закреплёнными хозяйственно ценными признаками. Порода — сформированная человеком группа домашних животных с общими наследственными признаками.
Что такое гетерозис и у каких организмов он проявляется?
Гетерозис — повышенная жизнеспособность или продуктивность гибридов первого поколения по сравнению с родительскими организмами. Его используют при скрещивании неродственных линий растений и животных.
Почему методы селекции растений и животных различаются?
Растения и животные по-разному размножаются, поэтому возможности скрещивания и отбора у них не одинаковы. Например, у животных учитывают происхождение и оценивают потомство, а у растений применяют массовый отбор и скрещивание.
24. Селекция растений и животных
